JPH0591719A - 自励式変換器の試験方法 - Google Patents

自励式変換器の試験方法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、小さな電源容量、負荷容量の試験
設備で自励式変換器の主回路の最大電圧ストレス、最大
電流ストレスの検証を確実に行える自励式変換器の試験
方法を提供することを目的とする。 【構成】 自励式変換器の直流コンデンサを所定の電圧
に充電する充電手段、自励式変換器の交流側に接続され
る誘導性負荷、この誘導性負荷に所定の波形の電流が流
れるようなゲ―ト信号を指令するパルス信号発生手段を
備え、このパルス信号発生手段に基づいて前記自励式変
換器を構成するスイッチング素子に点弧・消弧の信号を
パルス的に与え、前記自励式変換器の電圧及び電流スト
レスの検証を行なうことを特徴とする自励式変換器の試
験方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自励式変換器の試験方法
に係り、特に自励式変換器の電圧及び電流ストレスの検
証を簡単に行なうことができる自励式変換器の試験方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の自励式変換器の主回路の電圧スト
レス、電流ストレスに対する検証試験方法としては、交
流出力側に装置定格相当の負荷を接続し、その出力電圧
を供給できる容量の電源を直流入力側に与え、自励式変
換器の制御装置または、それと同等の機能を有する試験
用の制御装置を用いて、負荷試験を実施していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来の試験方法
では、装置の定格電圧及び過負荷定格電流以下での主回
路の電圧ストレス及び電流ストレスの検証は実行される
が、通常、装置の電圧保護及び電流保護の値は、装置定
格よりも更に高い値に設定される。そのため、従来の試
験方法では、過電圧の保護が動作した時或いは過電流遮
断時に、変換器が受ける電圧ストレス、電流ストレスが
変換器の許容対量値以下であるかという検証ができな
い。
【０００４】又、近年、自励式変換器の装置容量が大き
くなり、従来の負荷試験を行うためには、試験電源容
量、試験負荷容量が非常に大きなものとなり、工場試験
で実施するのに、試験設備に多大な費用とスペ―スを必
要とする。
【０００５】又、自励式変換器の制御方式としてＰＷＭ
（パルス幅変調）制御が一般的に用いられており、ＰＷ
Ｍ制御で運転された変換器の主回路の現象を通常の計測
器で計測し、変換器の最大電圧ストレス、最大電流スト
レスを計測するのは、非常に困難である。
【０００６】従って、本発明は前述の点に鑑みなされた
ものであって、小さな電源容量、負荷容量の試験設備で
自励式変換器の主回路の最大電圧ストレス、最大電流ス
トレスの検証を確実に行える自励式変換器の試験方法を
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、自励式変換器の直流コンデンサを所定の
電圧に充電する充電手段、自励式変換器の交流側に接続
される誘導性負荷、この誘導性負荷に所定の波形の電流
が流れるようなゲ―ト信号を指令するパルス信号発生手
段を備え、このパルス信号発生手段に基づいて前記自励
式変換器を構成するスイッチング素子に点弧・消弧の信
号をパルス的に与えることを特徴としたものである。
【０００８】
【作用】前述のように構成することにより、自励式変換
器の直流コンデンサＣを所定の試験電圧まで直流充電器
で充電し、パルス信号発生手段のゲ―ト信号の指令に基
づいて、自励式変換器を構成するスイッチング素子に点
弧・消弧の信号をパルス的に与えることにより、自励式
変換器の交流側に接続される誘導性負荷に所定波形の電
流を流すことができるため、過電流遮断等による電流ス
トレス、電圧ストレスの検証を行うことができる。
【０００９】
【実施例】次に図１を参照して本発明の一実施例を説明
する。図１において、１０は自励式変換器、２０は直流
充電器、この直流充電器２０は、自励式変換器１０に直
流電力を供給する整流器を用いてもよく、直流コンデン
サＣを所定の電圧に充電できるものであればよい。３０
はパルス信号発生器で、このパルス信号発生器３０の信
号に基づいて、負荷リアクトルＬに流れる電流波形が決
まる。自励式変換器１０のＣは直流コンデンサ、Ｇ１〜
Ｇ４はＧＴＯ、Ｄ１〜Ｄ４は帰還ダイオ―ドである。パ
ルス発生器は３０は例えば図２のタイムチャ―トに示す
ようなタイミングでＧＴＯの点弧・消弧パルス信号を発
生する。
【００１０】図２は本発明の一実施例の作用を説明する
ためのタイムチャ―トである。図１に示す試験回路にお
いて、直流充電器２０で自励式変換器１０のコンデンサ
Ｃを所定の試験電圧まで充電する。充電完了後は直流充
電器２０を、切離しても良く又接続した状態にしておい
ても良い。自励式変換器１０のコンデンサＣを所定の試
験電圧まで充電した後に、ＧＴＯＧ１には図２のＧ１点
弧信号ａを、ＧＴＯＧ４には図２のＧ４点弧信号ｂをパ
ルス信号発生器３０からの指令に基づいて与えると、コ
ンデンサＣからＧＴＯＧ１とＧ４を通して負荷Ｌに、図
２のＩに示すように１の期間電流が流れる。この負荷電
流Ｉは直流充電器２０で充電された電圧Ｖを負荷のイン
ダクタンスＬで徐したＶ／Ｌの電流変化率で上昇する。
試験上の所定の電流値に達した時点（Ａ）でＧＴＯＧ１
に図２のＧ１消弧信号ａ´を与えると、ＧＴＯＧ１の電
流は遮断され、負荷電流Ｉは２の期間ＧＴＯＧ４とＧ２
の帰還ダイオ―ドＤ２を通して流れる。更に、時点
（Ｂ）でＧＴＯＧ４に図２のＧ４消弧信号ｂ´を与える
とＧＴＯＧ４の電流は遮断され、３の期間負荷電流Ｉ
は、帰還ダイオ―ドＤ２とＤ３を通して直流コンデンサ
Ｃに戻る。
【００１１】試験開始時は、電圧、電流ともに低い値で
実施し、徐々に電圧、電流を上昇させて、自励式変換器
１０の試験電圧、電流を、装置の保護協調特性から得ら
れる最大電圧、最大電流の値で検証を行う。試験遂行上
の計測の重要なタイミングは、ＧＴＯＧ１及びＧ４のタ
―ンオン、タ―ンオフのタイミングであり、このタイミ
ングの主回路の電圧、電流波形を計測することにより、
自励式変換器１０の電圧、電流の最大ストレスに対する
健全性の検証を行う。パルス信号発生器３０のタ―ンオ
ン、タ―ンオフ信号をＧＴＯＧ２，Ｇ３に移すことによ
り、前述と同様の検証を行う。
【００１２】図２のタイムチャ―トでは、ＧＴＯＧ１の
タ―ンオフがＧ４のタ―ンオフよりも速いタイミングの
ものを示したが、ＧＴＯＧ４をＧ１よりも速くタ―ンオ
フさせる場合、又、ＧＴＯＧ１とＧ４を同時にタ―ンオ
フさせる場合でも、機能検証試験として同様の検証効果
を有する。
【００１３】本発明の試験方法を用いることにより、従
来の負荷試験では検証出来なかった保護検出値よりもさ
らに高い電圧、電流値で、しかも、自励式変換器１０の
保護協調上必要な最大電圧、最大電流ストレスが印加さ
れた時の自励式変換器１０の健全性の検証が可能とな
る。
【００１４】又、本発明の試験方法は、単パルス試験で
あるため、計測すべきタイミングが明確であり、試験の
再現性が良いため、主回路電圧、電流の過渡波形を確実
に計測することができる。更に、試験設備容量は、電源
及び負荷共に非常に少ない容量で試験が可能である。
【００１５】図３は、ＧＴＯに与える単パルスゲ―トの
タイミングに、ＰＷＭ制御パタ―ンを考慮した場合の実
施例である。本タイミングパルス信号を用いれば、自相
のＧＴＯが点弧又は消弧中に、他相のＧＴＯが点弧又は
消弧した時に発生する主回路現象を確実に再現性良く検
証することができる。図１はＧＴＯを用いた単相ブリッ
ジ接続の自励式変換器の場合を示したが、本発明は、自
励式変換器全般に適用することができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明のように、本発明の試験方法に
よれば、従来の試験方法では検証できない、保護検出値
よりも高い値でしかも、自励式変換器が必要とする電
圧、電流ストレスに対する健全性の検証ができる。試験
電源、負荷設備容量が変換器容量に対して非常に小さな
値で試験ができるため、高圧または大容量の自励式変換
器の試験では、特に効果が高い。
【００１７】自励式変換器には、直流の予備充電回路や
交流側にリアクトル又は変圧器を備えている場合が多い
ので、その場合には、それらを用いて本発明の試験を実
行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す試験回路図。
【図２】図１の本発明の試験回路の作用を説明するため
のタイムチャ―ト。
【図３】本発明の他の実施例の作用を説明するためのタ
イムチャ―ト。
【符号の説明】
１０ …自励式変換器 Ｌ …負
荷リアクトル Ｃ …直流コンデンサ Ｇ１〜Ｇ４…Ｇ
ＴＯ Ｄ１〜Ｄ４…帰還ダイオ―ド ２０ …直
流充電器 ３０ …パルス信号発生器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自励式変換器の直流コンデンサを所定の
    電圧に充電し、しかる後前記自励式変換器の主回路の交
    流側に接続される誘導性負荷に所定の波形の電流が流れ
    るようなゲ―ト信号に基づいて前記自励式変換器を構成
    するスイッチング素子に点弧・消弧の信号をパルス的に
    与え、前記自励式変換器の電圧及び電流ストレスの検証
    を行なうことを特徴とする自励式変換器の試験方法。
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